钢铁的锈蚀与防护共35页

钢铁锈蚀的防护方法
1
表面防护
采用油漆涂层、镀层或涂层等方式，将钢铁表面隔离，防止氧化和腐蚀。
2
直接防护
利用阳极保护、供氧减缓等方法，保护钢铁表面免受氧化、腐蚀等侵害。
3
间接防护
通过合金元素增加、表面改性等手段，增强钢铁本身的抗氧化、抗腐蚀能力。
防护方法的应用场景
不同防护方法的适用场景
表面防护适用于一般大气环境下的钢铁，直 接防护适用于较恶劣的海洋、化工等环境， 间接防护适用于高温、高压氧化环境中的钢 铁。
《钢铁锈蚀与防护》PPT 课件
本课件将为您详细介绍钢铁锈蚀的成因、危害以及防护方法，帮助您理解并 应对这一问题。
什么是钢铁锈蚀
成因
钢铁长期暴露在潮湿、受酸碱腐蚀和氧化等多重因素的作用下，表面出现的棕红色物质即为 锈。
分类
常见的锈包括红锈、黑锈、白锈、蓝锈等，由不同元素组成，性质不同。
危害
会导致钢铁力学性能、物理性能和化学性能降低，影响使用寿命和安全性。
实际应用中的组合防护方案
不同的钢铁锈蚀环境需要采用不同的防护方 法，通常采用多种防护手段相结合的方法， 如表面涂层加阳极保护。
小结
钢铁锈蚀的危害与 防护的重要性
钢铁锈蚀对工业生产和民用 设施的使用带来巨大威胁， 重视防护是保障安全和延长 使用寿命的必修课程。
防护方法的优缺点 及应用场景
防护方法各有优点和缺点， 需要根据具体应用环境进行 选择和搭配，组成科学可靠 的防护方案。
合理选择防护方案 的建议
基于具体情况进行综合评估 和比较，考虑经济性、可行 性等因素，进行科学合理的 方案选择。
参考文献
18. 腐蚀科学与防护技术, 2020. 钢铁锈蚀与防护实践指南, 2019.

af 表面刷油漆_________
表面涂机油_________ b
表面镀其它金属_________ cg
表面烧制搪瓷_________ e
表面形成致密氧化膜_________ d
【挑战自我】 4.（1）下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸 ② 废电池 ③废弃橡胶、塑料制品 ④易拉罐饮料瓶 ⑤废弃电线 ⑥破旧铁锅、铝壶 ⑦变质剩饭菜 ⑧ 瓜皮果壳 ⑨废弃玻璃物品等， ①②③④⑤⑥⑨ 其中可回收利用的有________________ ； 回收利用与保护金属资源的相关联的是 ②④⑤⑥ ____________ 。 （2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的 建议: 防止金属腐蚀 ___________________________________ ； ___________________________________ 。 寻找金属的代用品
资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿 物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的 储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿 物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度， 有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示 （不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金 属储备量和金属的回收利用等）。
资料二：据有关资料报道，现在世
【挑战自我】 2.某同学想弄清楚生锈是否必须同时有空气和 水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中， 迚行研究。
A 的试管中铁钉最易生锈, 一周后，编号为______
同时与水和空气接触 原因是 _______________________
【挑战自我】 3.为防止下列物品生锈，通常适合采用哪种方法： a汽车 b机器上的齿轮 c门把手 d锯条 洗脸盆 f铁柜 g剪刀 e铁制
氧化铝 (Al2O3) 致密坚固 使铝“自我 保护”

⑷…
设计实验 :
利用控制变量法
问题探究一：什么导致生锈
猜想：⑴ 与H2O有关 ⑵ 与O2有关 ⑶ 与H2O、 O2同时有关 ⑷…
实验方案：
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
干燥空气中
一周后
全浸在ห้องสมุดไป่ตู้中 一半在水中
铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈
物
化学性质
置换反应
理
性
质 氧气 酸 盐溶液
某同学想弄清楚生锈是否必须同时有空气和 水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管 中，进行研究。
1、在右图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品。 2、一周后，编号为 ____的试管中铁钉最易生锈。 3、比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的 地区是__________ ，理由是： ________________________ 。
?可减少对环境的污染
社会效益
四、废旧金属的回收和利用
1、金属资源保护的途径 （1）防 止 金 属 锈 蚀 （2）回收和利用废旧金属 （3）合理开采矿物 （4）寻找金属的替代品
2、废弃金属的危害
（1）浪费金属资源 （2）污染环境
“歪打正着”
小海在一些食品包装袋内有一种 “双吸剂”——铁粉。可以起到干燥 和保鲜的作用，原因是______，而且 由于铁锈具有＿＿＿＿结构，使更多 的气体被吸收，可以更好地防止食品 变质。
小结
?铁生锈的主要条件是 与空气和水（或水蒸 气）直接接触。
?破坏铁生锈的条件就 能防止铁生锈。
?防止铁生锈的方法
? 保护金属资源的有效 途径是： .防止金属锈蚀 .回收利用废旧金属 .合理有效的开采矿物 .寻找金属的代用品

重点探究
[实验]
设计实验：（实验原理：根据__控__制__变__量___法探究铁制品锈蚀的条件）
实验1：将干净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口。 实验2：将干净的铁钉全部浸没在煮沸过的蒸馏水中，用橡皮塞密封试管口。 实验3：将干净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置。 实验4：将干净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置。 实验5：将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。
重点探究
[思考交流] 1.你能解释他们为什么这样设计实验吗？在每个实验
中他们想要探究的是哪种因素的影响？
形成对照实验 实验1：探究空气因素 实验3：探究水和空气因素 实验5：探究酸碱性的因素
实验2：探究水的因素 实验4：探究食盐的因素
重点探究
实验现象（四天后）：
现象
分析
试管① 不生锈 铁只与氧气接触
经刮擦或凹凸扭曲表面（增加接触面积）
重点探究
探究二：减缓钢铁锈蚀的方法 [思考交流] 根据钢铁锈蚀的因素，你能找出减缓钢铁锈蚀的方法吗？
钢铁锈蚀的因素 铁制品与氧气、水接触
减缓钢铁锈蚀 铁制品与氧气、水隔绝
重点探究
铁制品与氧气、水隔绝 ➢ 在金属表面涂覆保护层
刷漆
涂油
覆盖搪瓷
重点探究
铁制品与氧气、水隔绝 ➢ 用化学方法使铁制品表面生成一层致密而稳定的氧化膜以防止铁制品生锈
课堂小结
钢铁的锈蚀与防护
钢铁锈蚀因素
条件：空气、水 影响因素：温度、湿度、酸碱性等
保持表面干净干燥
减缓钢铁锈蚀的方法 表面覆盖保护层
废旧金属的回收利用
改变内部组织和结构 勤俭资源和能源 防止污染环境
自主学习

初中化学(鲁教版)第九单元 金属
第三节 钢铁的锈蚀与防护
挑战自我
为防止下列物品生锈，通常合适采用哪种方法？ A 汽车 B 机械齿轮 C 门把手 D铁制洗脸盆 表面刷油漆____A_____ 表面涂机油____B_____ 表面镀其它金属___C______ 表面烧制搪瓷____D_____
初中化学(鲁教版)第九单元 金属
第三节 钢铁的锈蚀与防护
废旧金属回收利用
回收利据用估废算旧，金回属收有一哪个些铝重制要饮意料义罐？比制造一个新饮料 罐要便宜20%，而且还可勤俭金属资源和95%的能源。 可1t勤废俭钢金铁属回资炉源冶炼可炼成近0.9t的钢，跟用铁矿石冶 金炼属比冶，炼可需勤在俭成高本温4下7进%，行减，少回污收染废空弃气金的属悬可浮勤微俭粒能源 11kg。目前世界上已有50%以上的铁得到了回收利用。 降低金属制品生产成本
下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸 ②废电池 ③废弃橡 胶、塑料制品 ④易拉罐饮料瓶 ⑤废弃电线 ⑥破旧铁锅 、铝壶 ⑦变质剩饭菜 ⑧瓜皮果壳 ⑨废弃玻璃物品等，
•其中可回收利用的有___①_②__③__④_⑤__⑥__⑨___； •回收利用与保护金属资源的相关联的是___②__④_⑤__⑥____。
本课程感悟与收获
初中化学(鲁教版)第九单元 金属
第三节 钢铁的锈蚀与防护
本节课我们学到了哪些知识？
从这些知识的学习中你想到了什么？运用这些知识 你能做些什么？
钢铁的锈蚀与防护
初中化学(鲁教版)第九单元 金属
第三节 钢铁的锈蚀与防护
铁钉不与水接触，只与 氧气接触
认识铁锈
初中化学(鲁教版)第九单元 金属
第三节 钢铁的锈蚀与防护
铁锈主要成分是氧化铁（Fe2O3），铁锈疏松多孔， 不仅不能禁止钢铁制品与空气和水的接触，还会把

金 属 的 化 学 性 质
1.金属与氧气的反应 2：金属与酸的反应 （金属活动性顺序表）
3：金属与盐的反应
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 钾 钙 钠 镁 铝 锌铁 铁 锡 铅 氢 铜 汞 银 铂 金
金属活动性由强逐渐减弱
第三节 钢铁的锈蚀与防护
导致钢铁锈蚀的因素 减缓钢铁锈蚀的方法 废旧金属的回收利用
锈蚀的钢管
锈蚀的汽车尾部
宁夏西吉钱币博物馆古钱币
锈 蚀 的 氯 罐
是什么原 因导致他 们被锈蚀 的呢？
1 在密封的干燥的试管中。
2
浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的密封 的试管中 。 一半在蒸馏水里，敞口放置。
一半在食盐水里，敞口放置。 用食醋浸湿，放在干燥的试管中。
钢铁生锈造成的损失
全世界每年因生 锈而损失的钢铁 约占世界年产量 的四分之一 ,约为 一亿吨!
触目 惊心!
钢铁腐蚀的危害：
想一想？
国内外都发生过许多灾难性腐蚀事故， 如飞机某一零部件破裂而坠毁，桥梁因 钢梁产生裂缝而塌陷，油管因穿孔或裂 缝而漏油，引起着火爆炸，化工厂中贮 酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染，自 来水跑，冒，渗漏造成大量水资源浪费 等。
减少浪费的途径: 金属的保护 废旧金属的回收 回收流程

损坏金属 工具
回收
熔融再 制造
节约资 源
新工具

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1、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之毁灭。——卢梭 2、教育人就是要形成人的性格。——欧文 3、自我教育需要有非常重要而强有力的促进因素——自尊心、自我尊重感、上进心。——苏霍姆林斯基 4、追求理想是一个人进行自我教育的最初的动力，而没有自我教育就不能想象会有完美的精神生活。我认为，教会学生自己教育自己，这是一种 最高级的技巧和艺术。——苏霍姆林斯基 5、没有时间教育儿子——就意味着没有时间做人。——（前苏联）苏霍姆林斯基 6、教育不是注满一桶水，而且点燃一把火。——叶芝 7、教育技巧的全部奥秘也就在于如何爱护儿童。——苏霍姆林斯基 8、教育的根是苦的，但其果实是甜的。——亚里士多德 9、教育的目的，是替年轻人的终生自修作准备。——R.M.H. 10、教育的目的在于能让青年人毕生进行自我教育。——哈钦斯 11、教育的实质正是在于克服自己身上的动物本能和发展人所特有的全部本性。——（前苏联）苏霍姆林斯基 12、教育的唯一工作与全部工作可以总结在这一概念之中——道德。——赫尔巴特 13、教育儿童通过周围世界的美，人的关系的美而看到的精神的高尚、善良和诚实，并在此基础上在自己身上确立美的品质。——苏霍姆林斯基 14、教育不在于使人知其所未知，而在于按其所未行而行。——园斯金 15、教育工作中的百分之一的废品，就会使国家遭受严重的损失。——马卡连柯 16、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能在他的身 上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。——苏霍姆林斯基 17、教育能开拓人的智力。——贺拉斯 18、作为一个父亲，最大的乐趣就在于：在其有生之年，能够根据自己走过的路来启发教育子女。——蒙田 19、教育上的水是什么就是情，就是爱。教育没有了情爱，就成了无水的池，任你四方形也罢、圆形也罢，总逃不出一个空虚。班主任广博的爱 心就是流淌在班级之池中的水，时刻滋润着学生的心田。——夏丐尊 20、教育不能创造什么，但它能启发儿童创造力以从事于创造工作。——陶行知

钢铁锈蚀的化学过程
铁的氧化
当钢铁暴露在空气中时， 铁元素会与氧气发生氧化 反应，生成铁的氧化物， 即铁锈。
酸碱反应
钢铁与酸碱等物质接触时 ，会发生酸碱反应，导致 钢铁表面腐蚀和破坏。
电化学腐蚀
当钢铁与其他金属接触时 ，会发生电化学反应，导 致钢铁表面腐蚀和破坏。
02
钢铁锈蚀的原因与影响
内部因素导致的锈蚀
机械性能下降
锈蚀会使钢铁的机械性 能如强度、韧性等下降
，影响其正常使用。
安全隐患
严重的锈蚀可能导致钢 铁结构的承载能力下降
，带来安全隐患。
资源浪费
钢铁锈蚀意味着其使用 寿命缩短，造成资源浪
费。
环境污染
锈蚀产生的铁锈如果处 理不当，会随雨水等进 入土壤或水体，造成环
境污染。
03
钢铁防锈保护措施
表面预处理
锈材料能够防止管道和设备的腐蚀，保障生产安全。
未来防锈技术的发展趋势
要点一
总结词
未来防锈技术将朝着更加高效、环保、智能的方向发展， 以适应日益严格的环保要求和工业发展的需要。
要点二
详细描述
随着科技的不断进步，新型防锈材料和技术的研发将不断 涌现，如纳米防锈材料、生物防锈剂等。同时，随着工业 互联网的发展，智能防锈技术也将成为未来的重要发展方 向，通过实时监测和数据分析，实现精准防锈和预测性维 护。此外，环保和可持续发展已成为全球共识，因此，环 保型的防锈技术和材料将具有更广阔的市场前景和发展空 间。
新型防锈技术的应用
总结词
新型防锈材料的应用范围正在不断扩大，已广泛应用于汽车、建筑、船舶、石油化工等 领域。
详细描述
在汽车行业中，新型防锈材料可以有效提高汽车零部件的防锈能力，延长使用寿命；在 建筑领域，新型防锈材料能够保护钢筋等材料免受腐蚀，提高建筑物的安全性；在船舶 制造中，新型防锈材料能够提高船舶的耐久性和航行性能；在石油化工行业中，新型防

【课前任务--展示汇报】
1 网络查阅金属制品的“护身符” 2 我身边金属制品的“护身符”
交流总结
防锈 措施
覆盖保 刷漆、涂油、塑胶、搪瓷
护层
电镀、烤蓝
制成 合金
改善 环境
清洁、干燥 及时除锈
资料：
矿物的储量有限，而且 不能再生。可供开采的 年限如图所示。
【课前任务--展示汇报】
3 废旧金属的危害及回收利用的价值-----电池 4 废旧金属的危害及回收利用的价值-----电路板
对比寻因
铁锈Fe2O3·XH2O
氧化铝 Al2O3
结构特点 若不除去结果
疏松
致密
更易锈蚀 使铝“自我保护”
“暖宝宝”是利用铁在潮湿 空气中生锈的原理发热。同 时利用活性炭的强吸附性， 在活性炭的疏松结构中储有 水蒸气，水蒸气液化成水滴， 流出与空气和铁粉接触，在 氯化钠的作用下较为迅速的 发生反应放出热量。
交流总结
金属回收的意义
1 节约金属资源 2 减少对环境的污染
保护金属资源
1 防止金属锈蚀 2 回收利用废旧金属
金属代用品
保护金属资源
1 防止金属锈蚀
2 回收利用废旧金属
3 寻找金属的代用品 4 有计划、合理地开采矿物
……..
资源有限，循环无限
资源有限，循环无限
种类
Cu Au Ag Pd
矿石中含量 0.87% 4 120 0.4
因此研究金属锈蚀的条件，并采取防护措 施，对国民安全和经济建设有着十分重要的意 义！
铁制品锈蚀的条件
铁生锈是一个缓慢的氧 化过程，一周前大家就 开始了实验和观察
铁锈养成日记
铁锈养成日记
铁锈养成日记

利用超声波、X射线等无 损检测技术对钢铁内部
锈蚀进行检测。
钢铁锈蚀的评价标准
锈蚀面积
根据锈蚀覆盖面积评估锈蚀程 度。
锈蚀深度
测量锈蚀的最大深度，评估锈 蚀对材料性能的影响。
力学性能
通过拉伸、弯曲等试验测定锈 蚀对钢铁力学性能的影响。
腐蚀速率
计算单位时间内的锈蚀程度， 评估钢铁的耐腐蚀性能。
钢铁锈蚀的预测模型
以确保新型防锈材料在实际应用中的可靠性和有效性。
THANKS
感谢观看
通过通风、过滤等手段去 除环境中对钢铁腐蚀有影 响的介质，如酸性气体、 盐雾等。
04
钢铁锈蚀的检测与评价
钢铁锈蚀的检测方法
外观检测
通过观察钢铁表面锈蚀 情况，判断锈蚀程度。
物理检测
利用磁粉、涡流等物理 方法检测钢铁表面及近
表面锈蚀。
化学检测
无损检测
通过化学分析方法测定 钢铁中锈蚀产物的成分
和含量。
阳极保护
通过外加电流使钢铁成为阳极， 从而提高钢铁的耐腐蚀性能。阳 极保护技术主要应用于铝、钛等 活性金属的防腐。
改变环境条件
控制湿度
保持环境湿度低于临界值 ，以减少钢铁表面的凝露 和水分吸附，从而降低腐 蚀速率。
控制温度
通过升高或降低环境温度 ，影响腐蚀介质的扩散和 迁移，从而影响腐蚀速率 。
去除腐蚀介质
02
钢铁锈蚀的影响因素
内部因素
化学成分
不同化学成分的钢铁对锈蚀的敏 感性不同。例如，高碳钢更容易 生锈，因为碳能与氧形成化合物
，加速锈蚀过程。
微观结构
钢铁的微观结构，如晶粒大小、孔 隙率等，也会影响其锈蚀速率。一 般来说，晶粒越细，孔隙率越低， 钢铁的抗锈蚀能力越强。

《钢铁的锈蚀与防护》ppt课件
• 钢铁锈蚀的基本概念 • 影响钢铁锈蚀的因素 • 钢铁锈蚀的防护措施 • 钢铁锈蚀的检测与评估 • 钢铁锈蚀的案例分析
01 钢铁锈蚀的基本概念
钢铁锈蚀的定义
总结词
钢铁锈蚀是指钢铁与周围环境中的氧气、水蒸气等介质发生化学反应，导致钢 铁表面出现锈蚀的现象。
详细描述
02
案例分析
该案例中，船舶的锈蚀主要源于水汽和盐分的侵蚀。船体防锈涂层老化
后，钢铁结构直接暴露在环境中，容易受到腐蚀。此外，船舶内部湿度
ห้องสมุดไป่ตู้
较高，也为钢铁结构的锈蚀提供了有利条件。
03
案例教训
该案例提醒我们，对于长期航行在海洋环境中的船舶，应定期检查和维
护防锈涂层，保持船体干燥，采取有效的防锈措施，以确保船舶的正常
钢铁锈蚀是一种常见的腐蚀现象，主要是由于钢铁中的铁元素与氧气和水蒸气 等介质发生化学反应，生成铁的氧化物和氢氧化物，这些产物在钢铁表面形成 疏松多孔的结构，即通常所说的锈蚀。
钢铁锈蚀的类型
总结词
钢铁锈蚀可以分为全面锈蚀和局部锈 蚀两种类型。
详细描述
全面锈蚀是指钢铁表面均匀地受到腐 蚀，整个表面都有锈蚀产生。局部锈 蚀则是指钢铁表面某一区域受到腐蚀 ，而其他区域没有受到腐蚀。
使用不当
设计不合理
金属结构设计不合理，如存在死角或 不易清洁的区域，可能会增加其锈蚀 的可能性。
金属在使用过程中受到不适当的应力 、振动或冲击，可能会加速其锈蚀。
03 钢铁锈蚀的防护措施
防锈涂料
防锈涂料的种类
包括油脂涂料、酚醛树脂涂料、 醇酸树脂涂料等。
防锈涂料的原理
通过在钢铁表面形成一层致密的保 护膜，隔绝空气和水分，防止钢铁 与氧气和水接触，从而起到防锈作 用。